У гигантских планет больше шансов появиться в хаосе
При помощи старого космического телескопа астрономы неожиданно выявили системное различие между орбитами экзопланет «земного» класса и миров-гигантов. Судя по всему, последние формировались в гораздо более экстремальных и нестабильных условиях. Не исключено, что в этом и кроется секрет их внушительных размеров.
Хотя телескоп «Кеплер» уже много лет, как вышел из строя, анализ собранных им данных продолжается до сих пор. За свою карьеру он успел изучить более полумиллиона звезд и поспособствовал открытию почти трех тысяч экзопланет. Большинство из них были обнаружены по кривым блеска родительских светил, небольшие затемнения которых свидетельствовали о проходе перед ними крупного космического тела (то, что называется методом транзита).
Однако команда астрономов во главе с Грегори Гилбертом из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, анализируя те самые кривые, наткнулась на странную закономерность, незамеченную ранее их коллегами. Ученые исследовали параметры орбит самых разных миров, масса которых варьировалась в диапазоне от Юпитера до Марса. И неожиданно обнаружили, что характер орбиты напрямую коррелирует с габаритами планеты: чем она крупнее — тем больше шансов, что ее траектория будет вытянутой эллиптической, а не круговой.
«Водораздел» находится примерно в районе массы Нептуна. А наличие в выборке более 1600 кривых блеска исключает вероятность того, что данная связь — это просто статистическая случайность (мешает Закон больших чисел). Так что перед астрономами в полный рост встала необходимость объяснить столь странное разделение планет по орбитам. И самое правдоподобное предположение на этот счет касается особенностей формирования разных типов миров, которое, судя по всему, идет по одному из двух сценариев.
Первый — «классический» (примерно так образовалась Земля). Для него звезда не обязательно должна быть богата тяжелыми элементами, а протопланетный диск может оставаться достаточно стабильным. Но если светило обладает высокой металличностью, а зародыш будущей планеты по массе превысит земную в 10 раз — могут начаться катаклизмы.
Дело в том, что накопление большого количества газа требует быстрой и ничем не сдерживаемой аккреции (что как раз чаще и происходит вокруг богатых металлами звезд). Этот процесс буквально «взбалтывает» планетную систему, приводя ее в состояние турбулентности и, как следствие, провоцируя ряд столкновений. В их результате и может появиться настоящий газовый гигант — но его орбита будет закономерно отличаться высоким эксцентриситетом. Единственный ли это сценарий из возможных — неясно. Возможно, новые факты поможет установить новая китайская обсерватория, которая уже готовится к запуску.
